Für den Menschen gibt es viele verschiedene Möglichkeiten, die Sonnenenergie zu nutzen. Am bekanntesten sind Sonnenkollektoren und Photovoltaikanlagen. Doch auch die Funktion von Wind- und Wasserkraftwerken beruht zumindest indirekt auf dem Sonnenlicht, da die Sonne auch für Thermik und damit den Wind sowie für den Wasserkreislauf verantwortlich ist.

 

Während Sonnenkollektoren Wärme erzeugen, verwandeln Photovoltaikanlagen das Sonnenlicht in elektrischen Strom. Auch wenn die Energiequelle ein und dieselbe ist und die Systeme sich äußerlich stark ähneln, bedienen sie sich einer völlig unterschiedlichen Technik.

 

Sonnenkollektoren
Wesentlicher Bestandteil eines Sonnenkollektors (Großbildansicht) ist der Solarabsorber, durch den eine wärmeleitende Flüssigkeit fließt. Der Absorber ist ein Stoff, der Wärme gut aufnimmt, wie z.B. Aluminium oder Kupfer. Dieser gibt die Wärme weiter an die Solarflüssigkeit, die den Absorber in Röhren durchfließt, und wird von dort z.B. zu einer Heizung oder zu einem Wärmespeicher transportiert. Der Rest der für Sonnenkollektoren typischen Plattenoptik dient der Wärmeisolierung. Durch Glasplatten wird vermieden, dass die Wärme wieder an die Luft entweichen kann. Damit auch sonst keine Wärme verloren geht, ist der Sonnenkollektor nach allen Seiten gedämmt.

 

Photovoltaik
Photovoltaik (Photos=Licht, Volta=nach Allesandro Volta, einem Pionier der Elektrotechnik) arbeitet mit Solarzellen, die zu Solarmodulen (Großbildansicht) zusammengefasst werden. Der stromerzeugende Vorgang kann als technische Photosynthese beschrieben werden. Photosynthese ist der Vorgang, bei dem Pflanzen CO2 und Wasser mittels Lichtenergie in chemische Energie verwandeln. Durch Anregen des lichtempfindlichen Farbstoffs im Solarmodul werden Elektronen freigesetzt, die über Titandioxid in den Stromkreislauf gelangen. Eine der am häufigsten verarbeiteten Solarzellen ist die sogenannte Grätzel-Zelle, benannt nach ihrem Schweizer Erfinder Michael Grätzel.